Курсовая работа: Курсовые по Устройствам СВЧ и антеннам 2

Введение в качестве примера:
В процессе развития радиотехники и электроники антенны претерпели существенное изменение: из простых устройств (один вибратор или несколько) преобразовались в сложные управляемые многоэлементные системы с активными приборами. Если на первых этапах развития антенна должна была обеспечить эффективное излучение и прием, то потом от антенны потребовалось значительное усиление, получаемое за счет направленности действия.
В питающем антенную решетку тракте (фидере) возможна различная пространственно-временная обработка сигнала. Изменение фазового распределения в решетке с помощью системы фазовращателей в питающем тракте позволяет управлять максимумом диаграммы направленности. Такие решетки называются фазированными антенными решетками (ФАР).
Перемещение луча в антенной решетке в пространстве может быть осуществлено : 1) изменением частоты колебаний подключенного генератора или приемника; 2) изменением фазового сдвига между излучателями с помощью системы включения в питающий тракт фазовращателей; 3) коммутацией излучающих элементов решетки, шага излучателей или отрезков питающих трактов. Если эти управления положением луча осуществляются электрически, то такие антенны называются электрически сканирующими. Остронаправленные электрически сканирующие антенны позволяют осуществлять быстрый (безынерционный) обзор пространства, установку луча в заданную точку пространства, сопровождение цели и т.д.
Современные устройства СВЧ с полупроводниковыми приборами и электрически управляемыми средами позволяют не только создать управляемое фазовое распределение в антенной решетке (т.е. осуществить электрическое сканирование), но и произвести первоначальную обработку поступающей информации (суммирование полей, преобразование частот, усиление и т.д.) непосредственно в высокочастотном тракте.
Обеспечение заданных требований к решетке с электрическим сканированием при проектировании может быть достигнуто при использовании различных типов излучателей, расстояния между ними, формы решетки и т.д. Одной из главных задач проектирования является нахождение оптимального варианта решетки при заданных требованиях с учетом имеющихся возможностей возбуждения, размещения, изготовления и условий работы.
Главное преимущество АР с электрическим сканированием заключается в том, что сканирование осуществляется при неподвижной антенне с более высокой скоростью, чем у антенн с механическим сканированием. Также, как было сказано выше, ФАР может произвести первоначальную обработку информации в самом тракте СВЧ.
ФАР применяются для создания сканирующих остронаправленных антенн, то есть таких антенн, у которых больше коэффициент усиления, лучше помехозащищённость и электромагнитная совместимость с другими радиотехническими системами. Решётки применяются в радиолокационных и радионавигационных станциях, в радиосвязи, в космосе и в других областях.
К недостаткам АР можно отнести то, что они представляют собой очень сложные системы с большими габаритами и стоимостью, так же требуют сложных методик расчёта. Применение таких устройств как, например, фазовращателей и других дополнительных систем приводит к увеличению фазовых ошибок, тепловым потерям, к уменьшению коэффициента усиления.
Таким образом, из всего изложенного становится понятно роль АР в современных радиотехнических системах, их возможности в обеспечении требуемых характеристик антенн и всей радиосистемы